一种液晶取向剂及其制备方法与应用与流程

本发明属于液晶取向剂，具体涉及一种液晶取向剂及其制备方法与应用。

背景技术：

1、一些lcd液晶显示屏会出现残像现象，屏幕的残像表现为当液晶显示器长时间显示同一画面，然后切换下一个画面时，上一个画面会残留在下一个画面中。残像产生的原理是液晶盒内的电荷被传导性能低，在外加电场的作用下正负电荷分别聚集在液晶盒的两侧，当外加电场关闭时，由于电荷不能快速被传导，会在液晶盒内形成一个反向电场，导致形成残留影像。随着lcd液晶显示屏在各行各业的应用越来越广，市场对显示画面质量及工厂产线良品率提出了更高的要求，降低液晶取向膜的残像性成为了lcd液晶显示屏的重要改进方向。

2、聚酰亚胺是一类具有优异热稳定性、机械性能和化学稳定性的高分子材料。在液晶显示技术中，聚酰亚胺常被用作液晶取向剂，即用于控制液晶分子的排列方向，从而影响液晶显示器的性能。液晶取向剂的性能直接决定了液晶显示器的残像、对比度等关键指标，通过优化聚酰亚胺的分子结构、链段长度和官能团种类及分布，影响液晶分子的排列和稳定性，进而可以改善液晶取向效果，减少残像现象，提高液晶显示器的对比度和显示效果。

3、为了使液晶取向膜具有更良好的显示对比度和耐摩擦性，以及对残像具有良好的性能，有必要提供一种包含新结构的聚酰亚胺的全新液晶取向剂，用于制备液晶取向膜和相关液晶显示元件。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明首先提供一种液晶取向剂。

2、本发明采用的技术方案为：

3、一种液晶取向剂，包括聚酰胺酸、聚酰胺酸部分亚胺化所得产物、聚酰胺酸完全亚胺化所得聚酰亚胺中的一种或多种的混合物，所述聚酰胺酸以四羧酸二酐组分a和二胺组分b为原料反应制得，所述二胺组分b选自通式(1)或通式(2)中的任意一种或多种的混合：

4、

5、通式(1)中，x1选自单键、-o-、-nh-、-n(ch3)-、-n(ch3)-co-、-nh-co-、-o-co-、-s-、-so-中的任意一种；

6、通式(2)中，x2、x3独立选自单键、-o-、-nh-、-n(ch3)-、-n(ch3)-co-、-nh-co-、-o-co-、-s-、-so-中的任意一种；

7、通式(1)和通式(2)中，r1、r2、r3、r4、r5分别独立选自：氢原子、卤素、-cf3、c1～c18烷基、含有1-8个苯环的芳基化合物、含有1-8个杂环的化合物中的任意一种；

8、通式(1)中，m为0或1，通式(2)中，q为0-16的整数。

9、优选的，所述二胺组分b选自如下式1-1、式1-2、式1-3、式1-4或式1-5所示的结构中的任意一种或多种的混合：

10、

11、

12、优选的，所述四羧酸二酐组分a为均苯四羧酸二酐、1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、3,3’,4,4’-联苯砜四羧酸二酐、1,2,4,5-环己烷四羧酸二酐、3,3’,4,4’-联苯四羧酸二酐、2,3,3’,4’-联苯四羧酸二酐、1,2,3,4-环戊烷四羧酸二酐、3,3’,4,4’-二苯醚四羧酸二酐、3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧酸二酐、2,3,5-三羧基环戊基乙酸二酐、1,3-二甲基-1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐中的任意一种或多种的组合。

13、优选的，所述二胺组分b还包括对苯二胺、对苯二甲酸二对氨基苯酯、1,5-二氨基萘、1,8-二氨基萘、对氨基苯乙胺、4,4’-二氨基二苯甲烷、4,4’-二氨基二苯乙烷、4,4’-二氨基苯甲酰胺、4(4-庚基环己基)苯基-3,5-二氨基苯甲酸酯、2,2’-二甲基-4,4’-二氨基联苯、4,4’-二氨基二苯醚、1,4-二(4-氨基苯氧基)苯、4,4’-二氨基二苯甲酮、1,2-双(4-氨基苯氧基)乙烷、1,3-双(4-氨基苯氧基)丙烷、1,4-双(4-氨基苯氧基)丁烷、1,5-双(4-氨基苯氧基)戊烷、1,6-双(4-氨基苯氧基)己烷、n,n’二(4-氨基苯基)哌嗪、2,2-双[4(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、1-十二烷氧基-2,4-苯二胺、3,5-二氨基苯甲酸中的任意一种或多种的组合。

14、优选的，所述液晶取向剂还包括溶剂，所述溶剂为n-甲基吡咯烷酮、γ-丁内酯、二甲基亚砜、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、二乙二醇丁醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、二乙二醇二甲醚、乙二醇甲乙醚、乙二醇二甲醚、二丙酮醇中的任意一种或多种的组合。

15、优选的，所述液晶取向剂中，聚酰胺酸、聚酰胺酸部分亚胺化所得产物、聚酰胺酸完全亚胺化所得聚酰亚胺中的一种或多种的混合物的浓度为4～8wt％，其余为溶剂。

16、本发明还提供一种液晶取向膜，由如上所述的液晶取向剂制备获得。

17、本发明还提供一种液晶显示元件，包含如上所述的液晶取向膜。

18、本发明的有益效果在于：

19、本发明提供的液晶取向剂含有酰肼基团，酰肼基团中n-n双氮结构的两对孤电子对形成的电子云叠加，加强了二胺和酸酐之间亚胺键的电子云密度，更加有利于传导液晶盒因偏置电压、漏电、杂质离子等因素产生的电荷，进而极大地提高电荷的传导效率。

20、本发明中液晶取向剂对电荷传导效率高，所制得的液晶取向膜具有残像性良好的的特性，且长时间点亮显示对比度不下降，同时具有优秀的耐摩擦性，能有效提高液晶显示元件的画面显示质量。

技术特征：

1.一种液晶取向剂，其特征在于，包括聚酰胺酸、聚酰胺酸部分亚胺化所得产物、聚酰胺酸完全亚胺化所得聚酰亚胺中的一种或多种的混合物，所述聚酰胺酸以四羧酸二酐组分a和二胺组分b为原料反应制得，所述二胺组分b选自通式(1)或通式(2)中的任意一种或多种的混合：

2.根据权利要求1所述的一种液晶取向剂，其特征在于，所述二胺组分b选自如下式1-1、式1-2、式1-3、式1-4或式1-5所示的结构中的任意一种或多种的混合：

3.根据权利要求1所述的一种液晶取向剂，其特征在于，所述四羧酸二酐组分a为均苯四羧酸二酐、1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、3,3’,4,4’-联苯砜四羧酸二酐、1,2,4,5-环己烷四羧酸二酐、3,3’,4,4’-联苯四羧酸二酐、2,3,3’,4’-联苯四羧酸二酐、1,2,3,4-环戊烷四羧酸二酐、3,3’,4,4’-二苯醚四羧酸二酐、3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧酸二酐、2,3,5-三羧基环戊基乙酸二酐、1,3-二甲基-1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐中的任意一种或多种的组合。

4.根据权利要求1所述的一种液晶取向剂，其特征在于，所述二胺组分b还包括对苯二胺、对苯二甲酸二对氨基苯酯、1,5-二氨基萘、1,8-二氨基萘、对氨基苯乙胺、4,4’-二氨基二苯甲烷、4,4’-二氨基二苯乙烷、4,4’-二氨基苯甲酰胺、4(4-庚基环己基)苯基-3,5-二氨基苯甲酸酯、2,2’-二甲基-4,4’-二氨基联苯、4,4’-二氨基二苯醚、1,4-二(4-氨基苯氧基)苯、4,4’-二氨基二苯甲酮、1,2-双(4-氨基苯氧基)乙烷、1,3-双(4-氨基苯氧基)丙烷、1,4-双(4-氨基苯氧基)丁烷、1,5-双(4-氨基苯氧基)戊烷、1,6-双(4-氨基苯氧基)己烷、n,n’二(4-氨基苯基)哌嗪、2,2-双[4(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、1-十二烷氧基-2,4-苯二胺、3,5-二氨基苯甲酸中的任意一种或多种的组合。

5.根据权利要求1所述的一种液晶取向剂，其特征在于，所述液晶取向剂还包括溶剂，所述溶剂为n-甲基吡咯烷酮、γ-丁内酯、二甲基亚砜、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、二乙二醇丁醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、二乙二醇二甲醚、乙二醇甲乙醚、乙二醇二甲醚、二丙酮醇中的任意一种或多种的组合。

6.根据权利要求5所述的一种液晶取向剂，其特征在于，所述液晶取向剂中，聚酰胺酸、聚酰胺酸部分亚胺化所得产物、聚酰胺酸完全亚胺化所得聚酰亚胺中的一种或多种的混合物的浓度为4～8wt％，其余为溶剂。

7.一种液晶取向膜，其特征在于，由权利要求1-6中任一项所述的液晶取向剂制备获得。

8.一种液晶显示元件，其特征在于，包含如权利要求7所述的液晶取向膜。

技术总结本发明属于液晶取向剂技术领域，具体涉及一种液晶取向剂及其制备方法与应用。液晶取向剂包含聚酰胺酸、聚酰胺酸部分亚胺化所得产物、聚酰胺酸完全亚胺化所得聚酰亚胺中的一种或多种的混合物，其中聚酰胺酸以四羧酸二酐组分a和二胺组分b为原料反应制得。本发明提供的液晶取向剂对电荷传导效率高，所制得的液晶取向膜具有残像性良好的的特性，且长时间点亮显示对比度不下降，同时具有优秀的耐摩擦性，能有效提高液晶显示元件的画面显示质量。技术研发人员：许磊,齐鹏,陈正燃,左锐,王伟,王维康受保护的技术使用者：合肥中聚和成电子材料有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/29